(57)【要約】  本発明は、変速伝動機構であって、制御ユニットと、電気モータにより駆動される少なくとも１つのピストン−シリンダ−ユニット（３，３４）と、を備え、ピストン−シリンダ−ユニット（３，３４）は、ピストン（３ａ，３４ａ）を有し、ピストン（３ａ，３４ａ）は、少なくとも１つの作業室（３ｂ；３４ｂ，３４ｃ）を画定し、作業室（３ｂ；３４ｂ，３４ｃ）は、液圧管路（ＨＬ）を介して変速伝動機構の複数の変速伝動機構ユニット（７，１０，１１，１９，２７ａ〜ｄ，３７ａ〜ｄ）に接続されており、変速伝動機構ユニット（７，１０，１１，１９，２７ａ〜ｄ，３７ａ〜ｄ）を作動させ、変速伝動機構ユニット（７，１０，１１，１９，２７ａ〜ｄ，３７ａ〜ｄ）は、少なくとも１つのギヤ作動装置ユニット（１０，１１，２７ａ〜ｄ，３７ａ〜ｄ）と、少なくとも１つのクラッチユニット（７，１９）とを有する、変速伝動機構において、制御ユニットは、変速伝動機構ユニット（７，１０，１１，１９，２７ａ〜ｄ，３７ａ〜ｄ）の少なくとも１つを作動させるべく、電気モータ式の駆動部（１）が所定の角度の分だけ回転するあるいはピストン−シリンダ−ユニット（３，３４）のピストン（３ａ，３４ａ）が所定のストローク量（Δｓ）の分だけ作動（ストローク開ループ制御）され、これによりピストン（３，３４）が、必要とされる液圧体積を少なくとも１つの変速伝動機構ユニット（７，１０，１１，１９，２７ａ〜ｄ，３７ａ〜ｄ）内に圧送または少なくとも１つの変速伝動機構ユニット（７，１０，１１，１９，２７ａ〜ｄ，３７ａ〜ｄ）から圧送するように、駆動部（１）の動作を制御する、ことを特徴とする変速伝動機構に関する。
2019529842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速伝動機構であって、
制御ユニットと、
電気モータにより駆動される少なくとも１つのピストン−シリンダ−ユニット（３，３４）と、
を備え、
前記ピストン−シリンダ−ユニット（３，３４）は、ピストン（３ａ，３４ａ）を有し、前記ピストン（３ａ，３４ａ）は、少なくとも１つの作業室（３ｂ；３４ｂ，３４ｃ）を画定し、前記作業室（３ｂ；３４ｂ，３４ｃ）は、液圧管路（ＨＬ）を介して前記変速伝動機構の複数の変速伝動機構ユニット（７，１０，１１，１９，２７ａ〜ｄ，３７ａ〜ｄ）に接続されており、前記変速伝動機構ユニット（７，１０，１１，１９，２７ａ〜ｄ，３７ａ〜ｄ）を作動させ、
前記変速伝動機構ユニット（７，１０，１１，１９，２７ａ〜ｄ，３７ａ〜ｄ）は、少なくとも１つのギヤ作動装置ユニット（１０，１１，２７ａ〜ｄ，３７ａ〜ｄ）と、少なくとも１つのクラッチユニット（７，１９）とを有する、
変速伝動機構において、
前記制御ユニットは、前記変速伝動機構ユニット（７，１０，１１，１９，２７ａ〜ｄ，３７ａ〜ｄ）の少なくとも１つを作動させるべく、前記電気モータ式の駆動部（１）が所定の角度の分だけ回転するあるいは前記ピストン−シリンダ−ユニット（３，３４）の前記ピストン（３ａ，３４ａ）が所定のストローク量（Δｓ）の分だけ作動（ストローク開ループ制御）され、これにより前記ピストン（３，３４）が、必要とされる液圧体積を少なくとも１つの変速伝動機構ユニット（７，１０，１１，１９，２７ａ〜ｄ，３７ａ〜ｄ）内に圧送または少なくとも１つの変速伝動機構ユニット（７，１０，１１，１９，２７ａ〜ｄ，３７ａ〜ｄ）から圧送するように、前記駆動部（１）の動作を制御する、
ことを特徴とする変速伝動機構。
【請求項２】
少なくとも１つの他の変速伝動機構ユニット（７，１０，１１，１９，２７ａ〜ｄ，３７ａ〜ｄ）を作動させるべく、前記制御ユニットは、圧力センサ（５，３３）により液圧管路（ＨＬ）内または前記変速伝動機構ユニット（７，１０，１１，１９，２７ａ〜ｄ，３７ａ〜ｄ）内の実際−圧力（ｐｉｓｔ）を測定するか、または前記電気モータの相電流、モータとピストンとの間の変速比および機械的な伝達損失ならびに前記ピストン−シリンダ−ユニットの有効なピストン面を介して前記圧力を算出し、前記少なくとも１つの他の変速伝動機構ユニット（７，１０，１１，１９，２７ａ〜ｄ，３７ａ〜ｄ）内の目標圧力（ｐｓｏｌｌ）または目標相電流（ｉｓｏｌｌ）が調整あるいは適応制御されるように、前記ピストン−シリンダ−ユニット（３，３４）の前記駆動部（１）の動作を制御することを特徴とする、請求項１記載の変速伝動機構。
【請求項３】
前記ピストン−シリンダ−ユニット（３４）は、ダブルアクションピストン（３４ａ）を有し、前記ダブルアクションピストン（３４ａ）は、２つの作業室（３４ｂ，３４ｃ）を互いに封止しつつ仕切り、両作業室（３４ｂ，３４ｃ）は、前記ピストン−シリンダ−ユニット（３４）を前記変速伝動機構ユニットに接続する単数または複数の液圧管路（ＨＬ，ＨＬ１，ＨＬ２）に接続されているあるいは接続可能であることを特徴とする、請求項１または２記載の変速伝動機構。
【請求項４】
前記ダブルアクションピストン（３４ｃ）は、第１および第２の前記作業室（１０ａ，１０ｂ）を封止しつつ互いに仕切り、前記第１の作業室（１０ａ）を画定する前記有効なピストン面は、前記第２の作業室（１０ｂ）を画定する前記有効なピストン面より大きいまたは小さいことを特徴とする、請求項３記載の変速伝動機構。
【請求項５】
前記ダブルアクションピストン（３４ｅ）の一方の前記作業室（３４ｃ）は、第１のクラッチ（１９）に、他方の前記作業室（３４ｂ）は、別のクラッチ（７）に液圧的に接続されていることを特徴とする、請求項３または４記載の変速伝動機構。
【請求項６】
前記クラッチ（７，１９）に加え、各作業室（３４ｂ，３４ｃ）は、ギヤ作動装置（３７ａ〜ｄ；１／３，５／７，２／４，６／Ｒ）の一方の圧力室（３８ａ〜ｄ）に接続され、他方の前記作業室（３４ｃ，３４ｂ）は、前記ギヤ作動装置（３７ａ〜ｄ；１／３，５／７，２／４，６／Ｒ）のそれぞれ他方の前記第２の作業室に接続されていることを特徴とする、請求項３から５までのいずれか１項記載の変速伝動機構。
【請求項７】
前記ダブルアクションピストン（３４ａ）の、両前記作業室（３４ｂ，３４ｃ）を画定する前記ピストン面（３４ｄ，３４ｅ）は、それぞれ異なる大きさであり、特に少なくとも１．５：１、特に好ましくは２：１の大きさ比を有することを特徴とする、請求項３から６までのいずれか１項記載の変速伝動機構。
【請求項８】
前記ダブルアクションピストン（３４ａ）を介して、クラッチ作動装置（７，１９）内の前記圧力は、減少され、前記圧力の減少は、一方の前記作業室（３４ｂ）の容積が拡大し、前記第２の作業室（３４ｃ）の前記作業室が縮小し、またはこれとは反対に、一方の前記作業室（３４ｂ）が縮小し、他方の前記作業室（３４ｃ）が拡大するように、前記ピストンを走行させることにより行われることを特徴とする、請求項７記載の変速伝動機構。
【請求項９】
前記ダブルアクションピストン（３４ａ）の少なくとも１つの作業室（３４ｂ，３４ｃ）が、開放されたソレノイド弁（５０，５１）を介して貯蔵容器（６）に接続されていることにより、前記ダブルアクションピストン（３４ａ）を介して、クラッチ作動装置（７，１９）内の前記圧力は、減少されるか、またはギヤ作動装置のチャンバの体積は、少なくとも部分的に前記貯蔵容器内に圧送されることを特徴とする、請求項３から８までのいずれか１項記載の変速伝動機構。
【請求項１０】
前記ピストン−シリンダ−ユニット（３４）の両前記作業室（３４ｂ，３４ｃ）は、液圧管路（ＨＬＶ）を介して互いに接続されており、前記液圧管路（ＨＬＶ）内に切り換え弁（４６）またはチェック弁（３６）が配置されており、前記チェック弁（３６）は、大きい方の前記ピストン面（３４ｄ）により画定された前記作業室（３４ｂ）が縮小する際、液圧媒体が前記チェック弁（３６）または前記切り換え弁（４６）を通して他方の前記作業室（３４ｃ）内に流入可能であるように配置されていることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項記載の変速伝動機構。
【請求項１１】
少なくとも１つの変速伝動機構ユニット（１２，１３）が、１つのニュートラル位置（力伝達なしの開始位置）と、２つより多くの切り換えポジションとを有し、前記制御ユニットは、前記２つより多くの切り換えポジション（ＧＳ２）を前記ピストン（３ａ，３４ａ）のストローク開ループ制御により調整することを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項記載の変速伝動機構。
【請求項１２】
少なくとも１つの変速伝動機構ユニット、特に各変速伝動機構ユニットは、個別に前記変速伝動機構ユニットに割り当てられた切り換え弁（９，１６，１７，１８，２０，２３ａ〜ｄ，２４ａ〜ｄ，４２ａ〜ｄ，４３ａ〜ｄ）により、他の前記変速伝動機構ユニットおよび前記ピストン−シリンダ−ユニット（３，３４）に対して遮断可能であることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１項記載の変速伝動機構。
【請求項１３】
前記ピストン−シリンダ−ユニット（３，３４）の少なくとも一方または両方の作業室（３ｂ，３４ｂ，３４ｃ）は、液圧管路（ＨＬＲ１，ＨＬＲ２）により液圧媒体用の貯蔵容器（６）に接続されており、それぞれの前記接続管路（ＨＬＲ１，ＨＬＲ２）内に切り換え弁（５０，５１）またはチェック弁（４，４ａ）が配置されていることを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか１項記載の変速伝動機構。
【請求項１４】
前記ピストン−シリンダ−ユニット（３４）は、前記ピストン−シリンダ−ユニット（３４）のダブルアクションピストン（３４ａ）により、少なくとも１つの変速伝動機構ユニット（クラッチ／ギヤ作動装置）内での増圧／内への体積圧送と、少なくとも１つの他の変速伝動機構ユニット（クラッチ／ギヤ作動装置）内での同時の減圧／内への同時の体積取り出しのために用いられることを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか１項記載の変速伝動機構。
【請求項１５】
前記制御ユニットは、前記ピストン（３ａ，３４ａ）の体積開ループ制御あるいはストローク開ループ制御時、圧力センサ（５，３３）を使用しない、かつ／または前記圧力閉ループ制御時、圧力センサ（５，３３）により、その都度の閉ループ制御プロセス時に関連する前記変速伝動機構ユニットの圧力体積特性線（ＤＶＫ）を評価あるいは考慮することを特徴とする、請求項１から１４までのいずれか１項記載の変速伝動機構。
【請求項１６】
前記制御ユニットは、前記変速伝動機構の前記ギヤ作動装置（１０，１１，２７ａ〜ｄ，３７ａ〜ｄ）を、前記ピストン（３ａ，３４ａ）の前記ストローク開ループ制御を用いて作動させることを特徴とする、請求項１から１５までのいずれか１項記載の変速伝動機構。
【請求項１７】
前記制御ユニットは、前記変速伝動機構ユニット（７，１０，１１，１９，２７ａ〜ｄ，３７ａ〜ｄ）の少なくとも１つを作動させるべく、前記電気モータ式の駆動部（１）の動作を制御し、前記駆動部（１）の前記閉ループ制御用の操作量は、前記駆動部（１）の回転角度（φ）、前記駆動部（１）を通流するモータ電流（ｉ）、前記ピストン（３ａ，１９ａ）のピストンポジション（ｓ）および／またはストローク量（Δｓ）であり、これにより前記ピストン（３ａ，１９ｄ）は、必要とされる液圧体積を少なくとも１つの変速伝動機構ユニット内に圧送または少なくとも１つの変速伝動機構ユニットから圧送することを特徴とする、請求項１から１６までのいずれか１項記載の変速伝動機構。
【請求項１８】
前記閉ループ制御は、圧力算出用のモデルを使用し、前記モデルは、前記駆動部（１）のための前記操作量を求めるべく、クラッチユニット（７，１９）内で適応制御すべき圧力のために前記モータ電流（ｉ）、クラッチばね剛性および任意選択的に前記モータ角度（φ）を考慮することを特徴とする、請求項１から１７までのいずれか１項記載の変速伝動機構。
【請求項１９】
前記変速伝動機構は、少なくとも１つの圧力センサ（８）を、前記閉ループ制御のための照合用に有することを特徴とする、請求項１から１８までのいずれか１項記載の変速伝動機構。
【請求項２０】
前記液圧管路（ＨＬ，ＨＬ１，ＨＬ２）から少なくとも１つの液圧式のフィード管路（ＨＬ７ａ，ＨＬ１０ａ，ＨＬ１０ｂ，ＨＬ１１ａ，ＨＬ２５ａ，ＨＬ２８ａ，ＨＬ３０ａ，ＨＬ３３ａ，ＨＬ３５ａ，ＨＬ３８ａ）が分岐または前記液圧管路（ＨＬ，ＨＬ１，ＨＬ２）を延長し、前記液圧式のフィード管路（ＨＬ７ａ，ＨＬ１０ａ，ＨＬ１０ｂ，ＨＬ１１ａ，ＨＬ２５ａ，ＨＬ２８ａ，ＨＬ３０ａ，ＨＬ３３ａ，ＨＬ３５ａ，ＨＬ３８ａ）は、液圧主管路を変速伝動機構ユニットの１つの第１の前記作業室（７ａ，１０ａ，１１ａ，１９ａ）に接続し、前記液圧式のフィード管路を選択的に遮断すべく、前記液圧式のフィード管路内に、切り換え可能な弁（９，１６，１７，１８，２０，２３ａ〜ｄ，２４ａ〜ｄ）、特に２ポート２位置方向制御弁が配置されていることを特徴とする、請求項１から１９までのいずれか１項記載の変速伝動機構。
【請求項２１】
変速伝動機構ユニット（１０）の第２の前記作業室（１０ｂ）は、別の液圧式の管路（ＨＬ１０ｂ）を介して前記液圧式の主管路（ＨＬ）に接続されていることを特徴とする、請求項２０記載の変速伝動機構。
【請求項２２】
変速伝動機構ユニット（７，１９，２７ａ〜ｄ）は、ポジションセンサあるいは位置センサ（７１，Ｐ１，Ｐ２）を有することを特徴とする、請求項１から２１までのいずれか１項記載の変速伝動機構。
【請求項２３】
前記ポジションセンサ（Ｐ１，Ｐ２）は、前記変速伝動機構ユニットの前記ピストンの位置を離散的に求め、特にホールスイッチであることを特徴とする、請求項２２記載の変速伝動機構。
【請求項２４】
前記ポジションセンサあるいは位置センサ（７１）の信号は、前記駆動部（１）の前記閉ループ制御のためにならびに／または前記閉ループ制御および／もしくはシミュレーションモデルの校正のために使用されることを特徴とする、請求項２２または２３記載の変速伝動機構。
【請求項２５】
前記制御ユニット、前記変速伝動機構の前記クラッチ作動装置（７，１９）は、前記ピストン（３ａ，３４ａ）の前記ストローク開ループ制御を用いて前記圧力を増大させることを特徴とする、請求項１から２４までのいずれか１項記載の変速伝動機構。
【請求項２６】
前記制御ユニットは、変速伝動機構ユニット（７，１９，２７ａ〜ｄ，３７ａ〜ｄ）内の前記圧力を、前記変速伝動機構ユニットに割り当てられた出口−切り換え弁（９ａ，２５，２６，３２，３５）の開放または前記ピストン−シリンダ−ユニット（３，３４）の前記ピストン（３ａ，３４ａ）の作動により減少させることを特徴とする、請求項１から２５までのいずれか１項記載の変速伝動機構。
【請求項２７】
伝動機構（２）は、台形スピンドルを有し、圧力供給器ユニット（３，３４）は、シングルピストン（３ａ）またはダブルアクションピストン（３４ａ）を有することを特徴とする、請求項１から２６までのいずれか１項記載の変速伝動機構。
【請求項２８】
変速伝動機構ユニット（３７ａ〜ｄ）の各チャンバ（３８ａ〜ｄ）には、開ループ制御される２ポート２位置方向制御弁（６８ａ〜ｄ）が割り当てられており、前記２ポート２位置方向制御弁（６８ａ〜ｄ）により、前記チャンバ（３８ａ〜ｄ）は、選択的に前記液圧管路（ＨＬ，ＨＬ１，ＨＬ２）に接続可能あるいは前記液圧管路（ＨＬ，ＨＬ１，ＨＬ２）から切断可能であることを特徴とする、請求項１から２７までのいずれか１項記載の変速伝動機構。
【請求項２９】
前記圧力供給器ユニット（３４）の前記チャンバ（３４ｂ）は、第１の液圧管路（ＨＬ１）を介して前記チャンバ（３８ａ〜ｄ）に接続されており、前記圧力供給器ユニット（３４）の前記チャンバ（３４ｃ）は、第２の液圧管路（ＨＬ２）を介して前記チャンバ（３９ａ〜ｄ）に接続されており、変速伝動機構ユニット（３７ａ〜ｄ）のチャンバ（３８ａ〜ｄ）を前記第１の液圧管路（ＨＬ１）に接続する前記接続管路（ＨＬ１）内に、開ループ制御される２ポート２位置方向制御弁（６８ａ〜ｄ）が配置されていることを特徴とする、請求項２７または２８記載の変速伝動機構。
【請求項３０】
変速伝動機構ユニット（３７ａ〜ｄ）の、前記チャンバ（３８ａ〜ｄ，３９ａ〜ｄ）を互いに封止しつつ仕切る前記ピストン（４０ａ〜ｄ）は、それぞれ異なる大きさの２つの、作用するピストン面を有し、特に前記チャンバ（３９ａ〜ｄ）を画定する前記ピストン面は、前記チャンバ（３８ａ〜ｄ）を画定する前記ピストン面より小さいことを特徴とする、請求項２９記載の変速伝動機構。
【請求項３１】
前記第１の液圧管路（ＨＬ１）および／または前記第２の液圧管路（ＨＬ２）は、切り換え弁（５０，５１）により前記貯蔵容器（６）に接続可能であり、特に前記切り換え弁（５０，５１）には、チェック弁（４，４ａ）が並列に接続されていることを特徴とする、請求項２８または２９記載の変速伝動機構。
【請求項３２】
ギヤ作動装置（１０）は、２つの作業室（１０ａ，１０ｂ）を有し、両前記作業室を仕切る前記ピストンは、それぞれ異なる大きさの２つの有効なピストン面を有し、前記ギヤ作動装置（１０）は、割り当てられた前記弁（１６）の開放により、前記圧力供給器ユニット（３）内の圧力が一定であるとき、一方向に作動され、戻しのために前記弁（１６）は、閉鎖され、前記貯蔵容器（６）に通じる弁（１４）は、開放され、前記圧力供給器ユニット（３）の前記ピストン（３ａ）は、相応に前記駆動部（１）により作動されることを特徴とする、請求項１から３１までのいずれか１項記載の変速伝動機構。
【請求項３３】
前記ダブルアクションピストン（３４ｅ）は、それぞれ異なる大きさの２つの、液圧が作用するピストン面を有し、大きい方の前記ピストン面により画定された前記作業室（３４ｂ）を介して、迅速な増圧あるいは体積圧送が実施されることを特徴とする、請求項１から３２までのいずれか１項記載の変速伝動機構。
【請求項３４】
請求項１から３３までのいずれか１項記載の変速伝動機構の少なくとも１つのシールの密封性および／または弁機能を確認する方法であって、プランジャ（３ａ）またはダブルアクションピストン（３４ａ）として構成されるポジション開ループ制御されるピストン−シリンダ−ユニット（３，３４）により、かつ／または圧力センサ（５，３３）を使用して、時間的な間隔を置いて前記密封性および機能を検査することを特徴とする方法。
【請求項３５】
前記ピストン−シリンダ−ユニット（３，３４）により、前記液圧管路（ＨＬ）内の圧力を増大させ、続いて前記ピストン駆動部（１）の駆動出力を所定の持続時間（ΔｔＰｒｕｅｆ）の間一定に保ち、前記持続時間（ΔｔＰｒｕｅｆ）中、前記ピストン（３ａ，３４ａ）の前記ピストンポジションまたは前記圧力センサ（５，３３）により求められる前記圧力が変化するか否かを監視し、特に前記ピストン（３ａ，３４ａ）の前記ポジション変化あるいは圧力推移の時間的な推移を監視し、それを基に前記密封性および／または前記弁機能を求めることを特徴とする、請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
車両を車両速度ゼロに制動した後、特に短時間の車両停止時または前記車両のスタート後に前記方法を実施することを特徴とする、請求項３４または３５記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速伝動機構であって、制御ユニットと、電気モータにより駆動される少なくとも１つのピストン−シリンダ−ユニットとを備え、ピストン−シリンダ−ユニットは、ピストンを有し、ピストンは、少なくとも１つの作業室を画定し、作業室は、液圧管路を介して変速伝動機構の複数の変速伝動機構ユニットに接続されており、変速伝動機構ユニットを作動させ、変速伝動機構ユニットは、少なくとも１つのギヤ作動装置ユニットと、少なくとも１つのクラッチユニットとを有する、変速伝動機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
独国特許出願公開第１０２００６０３８４４６号明細書には、電気モータにより駆動されるピストン−シリンダ−ユニットを備える変速伝動機構が記載されており、この変速伝動機構では、１つまたは２つのピストン−シリンダ−ユニットが、４つのギヤ作動装置と２つのクラッチとを操作している。ピストン−シリンダ−ユニットは、ギヤ作動装置とクラッチとを作動させるために必要とされる圧力を発生させ、その発生された圧力を圧力センサが測定している。独国特許出願公開第１０２００６０３８４４６号明細書は、これに関して２つの可能な実施の形態を示している。第１の実施の形態では、クラッチおよびギヤ作動装置が、「マルチプレックス弁（Multiplexventil）」の操作を介してピストン−シリンダ−ユニットにより作動される。その際、増圧も減圧も、ピストン−シリンダ−ユニットを介して実施され得る。しかし、特定のまたはすべての消費器のために付加的な出口弁を設けることも可能であり、出口弁を介して個々の消費器内の圧力は、閉ループ制御されて下降され得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、独国特許出願公開第１０２００６０３８４４６号明細書において公知の変速伝動機構をさらに改良することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題は、本発明により請求項１の特徴を備える変速伝動機構によって解決される。この変速伝動機構の有利な構成は、従属請求項の特徴により得られる。
【０００５】
体積開ループ制御に相当するピストンのストローク開ループ制御により、使用される弁の数を有利に減じることが可能な低コストの構造が得られる。ストローク開ループ制御あるいは体積開ループ制御に基づいて、簡単に、手間あるいはコストのかかる圧力開ループ制御なしに、少なくとも１つの変速伝動機構ユニットは、２つより多くの切り換えポジションを有することができる。それというのも、液圧媒体の非圧縮性に基づいて、圧送される所定の体積を介してそれぞれの変速伝動機構ユニットが狙い通り、取り得る位置の１つへ作動され得るからである。ストローク開ループ制御あるいは体積開ループ制御により、変速伝動機構ユニットは、加えて正確かつ迅速に作動され、コンポーネント（切り換え弁、ギヤ作動装置またはクラッチ作動装置のピストンユニットのシール）は、漏れおよび液圧的な流動抵抗について診断され得る。而して有利には、まず迅速に作動させ、減速により変速伝動機構ユニットをソフトにその目標位置へ作動させることが可能である。
【０００６】
少なくとも１つの圧力センサの使用により、有利な一発展形において、幾つかの変速伝動機構ユニットのために、圧力閉ループ制御が、増圧のために、代替的には減圧のためにも行われてもよく、その結果、同じピストン−シリンダ−ユニットにより、ストローク開ループ制御あるいは体積開ループ制御も、圧力閉ループ制御も実施される。圧力センサを用いた圧力閉ループ制御を付加的に行うことで、消費器、例えばクラッチにも、正確に適応制御可能な、必要とされる力を加えることができる。
【０００７】
圧力閉ループ制御は、しかし、圧力センサを使用しなくても、適切なピストンストローク開ループ制御あるいは電気モータの適切な通電を介して実施され得る。圧力閉ループ制御時、圧力とピストン作動ストロークとの間の非線形の関係が検出され、特性マップ内に格納される。この特性マップは、圧力閉ループ制御時、特定の圧力に対応する特定のストロークをピストンが実施するように使用される。特性マップは、温度あるいは空気封入によって変化すると、新しく校正あるいは検出される。これには、例えば圧力トランスデューサを介した照合、ストローク開ループ制御を介した照合および電気モータの電流の使用等、様々な方法が存在する。
【０００８】
代替的には、電気モータの電流を介してトルクが閉ループ制御され得る。正確なトルク特定のために、例えば電気モータのトルクと相電流との間の関係を示す電気モータのトルク定数ｋｔが、援用可能である。トルク定数ｋｔは、電気モータにおいて、例えば製造中または最初の運転開始中に特定されることができ、ｋｔは、時間にわたって僅かに変化し、実質的に温度影響によってのみ線形に変化することを特徴とする。相電流に代えて、電気モータの供給電流が使用されてもよい。
【０００９】
場合によっては圧力センサも校正のために使用可能でなければ、モデルによる圧力推定が行われてもよい。このようなモデルは、本発明により、例えば単動式または複動式の液圧ピストンを押すまたは場合によっては引く伝動機構を有するモータからなることができる。伝動機構ユニットのための十分に良好な圧力推定のために、パートユニット内のパラメータ（モータトルク定数ｋｔ、伝動機構効率および液圧ピストン横断面、シールによる摩擦）が曝されている影響は、僅かでなければならないか、または規則的な時間間隔を置いてパラメータ変動は、適合されねばならない。
【００１０】
正確なモデルは、圧力推定あるいは圧力閉ループ制御に悪影響を及ぼすモデルの上述のパラメータ変化が運転中に検出されることにより実現され得る。例えば部分運転中にのみ作動する圧力センサが使用され得るか、または間接的な圧力算出が援用され得る。
【００１１】
電気モータの電流を介して圧力を間接的に測定する方法は、スレーブシリンダ内でのクラッチピストンのポジションと、マスタシリンダのピストンの作用する横断面積とを介して、クラッチ押圧装置のばねと、クラッチスレーブシリンダの直径とが既知であることにより算出され得る。これによりシステムは、圧力トランスデューサを完全に省略することができ、このことは、顕著なコスト節減に至る。それというのも、圧力トランスデューサは、液圧システムの主要なコストドライバであるからである。量産化したとき、圧力トランスデューサは、切り換え弁より約４倍高価であり、比例弁に匹敵するほど高価である。
【００１２】
ダブルアクションピストンであって、その両作業室を介してダブルアクションピストンの両行程方向で液圧媒体を変速伝動機構ユニットの１つ内に圧送あるいは変速伝動機構ユニットの１つから圧送することができるダブルアクションピストンの使用により、とりわけ有利には、ピストン−シリンダ−ユニットの短い構造形式が達成され得る。そして両ピストン面は、同じ大きさを有していてもよく、その結果、往路行程時と復路行程時とで、ピストンの作動ストロークが同じであれば、同じ体積が圧送される。しかし、ピストン面がそれぞれ異なる大きさ、例えば１．５〜２：１の比で形成されていることも可能であり、その結果、往路行程時には、復路行程時の１．５ないし２倍の体積が圧送され、その結果、往路行程中、より迅速に体積が、迅速な増圧、ひいてはクラッチの迅速な操作あるいは迅速なギヤ操作の意味で圧送され得る。これにより、特に同時に他方のクラッチ内で圧力が、ソレノイド弁を介して貯蔵容器内に逃がされ、かつ電気モータの回転数−トルク−特性線が所与の供給電圧でこれにより最適に使用され得るとき、デュアルクラッチ式伝動機構の極めて短いシフト時間が達成され得る。
【００１３】
体積比２：１を使用することも、切り換え弁（３１）を介してダブルアクションピストンの両作業室間の体積補償が達成されることができ、ひいては伝動機構に対する軸方向力負荷が減じられることで、有意義であり得る。それというのも、往路行程中および復路行程中、半分の面しか伝動機構ユニットに作用しないからである。このことは、特に高圧時に有意義である。それというのも、軸方向力は、伝動機構負荷を減じ、ひいては低コストのプラスチック製台形スピンドル機構の使用を可能にするからである。連続的に作動するポンプに対するダブルアクションピストンの利点は、圧力発生ユニットがシフトプロセス中しか運転される必要がないことである。
【００１４】
而して以下の利点が、本発明に係る変速伝動機構により達成される：
ａ）コンポーネント数の減少、特に弁、センサ、フィルタ、圧力アキュムレータおよびポンプの減少による比較的低い重量
ｂ）密封性検査のための診断方法および流動抵抗の変化を突き止める校正方法の導入による信頼性の改善
ｃ）システムコストの減少
−２つより多くのギヤ作動装置（８〜１０速）を操作するのに２つの液圧式のピストン−シリンダ−ユニット（ＧＳ１およびＧＳ２）しか使用しない簡単化されたギヤ作動
−ボール循環型伝動機構の代わりに台形スピンドル伝動機構を有する圧力供給用の低コストのモータ−スピンドル−ユニットの使用
−代替的な測定量、例えばモータ電流およびモータピストンポジションの導出によるセンサ数の減少
ｄ）機能改善
−ポジション開ループ制御されるダブルアクションピストンの、開いたシステムのための連続的な圧送用の圧送ユニットとしての使用
−ポジション開ループ制御されるダブルアクションピストンの、閉じたシステムのための圧力供給器ユニットを介した減圧を伴う圧力供給部としての使用
−１つまたは２つのクラッチを迅速に操作するという意味での、電気モータのトルク−回転数−特性線の最適な使用
ｅ）改善された信頼性
−ピストン開ループ制御を介して密封性に関してコンポーネント（弁、ギヤ作動装置およびクラッチ作動装置のピストンならびに圧力供給器ユニットの密封性）を検査する診断方法
−液圧式のシステム内の液圧抵抗を計測し、運転中の変化を検出することによるシステムの計測
−液圧式のシステムおよびそのコンポーネント（例えば弁、管路）の流動抵抗を調べ、ギヤ作動装置およびクラッチ作動装置のピストンの作動力を求める測定方法
ｆ）システム内のコンポーネントの変化ができる限り少ない自動化されたギヤシフトおよびデュアルクラッチ用のプラットフォームコンセプト。
【００１５】
以下に、本発明に係る変速伝動機構の有利な可能な実施の形態について、図面を基に詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】クラッチおよびギヤ作動装置を備える自動化された変速伝動機構（ＡＭＴ：オートメーテッドマニュアルトランスミッション）のシステム構造を示す図である。
【図１ａ】ダブルアクションピストンを有する図１に示すシステム構造を示す図である。
【図１ｂ】閉じた液圧回路内にクラッチと、ギヤ作動装置と、４つの弁とを備える自動化された変速伝動機構を示す図である。
【図２】１つないし２つのクラッチと、４つのギヤ作動装置とを備え、クラッチは、閉じた液圧回路内においてマルチプレックス運転で作動されるＡＭＴ（自動化された変速伝動機構）あるいはデュアルクラッチ式伝動機構のシステム構造を示す図である。
【図３】１つないし２つのクラッチと、４つのギヤ作動装置とを備え、クラッチの操作は、入口弁および出口弁を介して実施されるＡＭＴ（自動化された変速伝動機構）あるいはＤＣＴ（デュアルクラッチ式伝動機構）のシステム構造を示す図である。
【図３ａ】複動式のピストンを有するギヤ作動装置を有し、ダブルアクションピストンのピストン面は、同じ大きさであるシステム構造を示す図である。
【図３ｂ】ダブルアクションピストンが、異なる大きさのピストン面を有するシステム構造を示す図である。
【図３ｃ】図３ａと同様の、ただし、３ポート２位置弁の代わりに２ポート２位置方向制御弁を有するシステム構造を示す図である。
【図４ａ】１つないし２つのクラッチと、４つのギヤ作動装置とを備え、クラッチの操作は、入口弁および出口弁により、ピストン面の比が１：１であるあるいは有意義に選択される別の比、例えば１：２である複動型のピストンを介して実施されるＡＭＴ（自動化された変速伝動機構）あるいはＤＣＴ（デュアルクラッチ式伝動機構）のシステム構造を示す図である。
【図４ｂ】図４と同様の、ただし、ギヤ作動装置毎に２つの２ポート２位置方向制御弁の代わりに１つの２ポート２位置方向制御弁しか有さず、ダブルアクションピストンのチャンバが一方ずつ、ギヤ作動装置のチャンバの一方ずつに液圧的に接続されているシステム構造を示す図である。
【図５】電気式のモータ、特にＢＬＣモータを介してスピンドルが駆動され、これにより、好ましくは台形ねじ伝動機構により、ピストンが圧力チャンバ内で移動される、圧力供給ユニットの可能な一実施の形態の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、自動化された変速伝動機構として形成された本発明に係る変速伝動機構の可能な第１の実施の形態を示している。この場合、モータ１と、伝動機構２と、ピストン−シリンダ−ユニット３とからなる電気モータ式の操作ユニットが、１つのクラッチ７と、２つのギヤ作動装置−ユニット１０，１１とを操作し、ギヤ作動装置−ユニット１０，１１は、他方、ギヤ作動装置−機構１２，１３を操作している。モータ１は、シフトプロセス時のみ作動され、これによりシステムは、ポンプと圧力アキュムレータユニットとを有するシステムの場合のように永続的に運転される必要はない。ギヤ作動装置１０，１１は、ギヤ作動装置−機構１２，１３が作動されて取り得る２つ以上の位置を有していることができる。通常、ギヤ作動装置１０は、左、中央、右の位置を有している。これに対してギヤ作動装置１１は、３つより多くの位置を有していてもよい。所定の流体体積の送り込みまたは送り出しにより、ギヤ作動装置−機構１２，１３は、これにより初期位置から目標位置へ作動されることができ、このために必要な流体体積は、ピストン−シリンダ−ユニット３により圧送あるいは移動される。
【００１８】
電気モータ式の操作ユニット１，２は、好ましくは、コスト上およびスペース上の理由から台形ねじスピンドルドライブの形態で構成され、代替的には、ボールねじ機構またはこれに類する伝動機構種により構成される。
【００１９】
電気モータ式の操作ユニット１，２により、液圧式のピストン−シリンダ−ユニット３が操作され、ここでは、圧力センサ５を用いた圧力閉ループ制御が実施される。ピストン３ａにより目標圧力を適応制御する（作業室３ｂを縮小する）ことで、作業室３ｂから流体が、２ポート２位置方向制御弁９を介してクラッチユニット７に向かって移動され、これにより、無圧では閉鎖されるクラッチを開放する。このことは、中央に配置される圧力センサ５を介して監視される。
【００２０】
クラッチ７の操作後、２ポート２位置方向制御弁９は、閉鎖され、ひいてはクラッチ７は、開放された状態に維持される。
【００２１】
２ポート２位置方向制御弁１６を開放し、２ポート２位置方向制御弁１４を閉鎖することにより、ピストン−シリンダ−ユニット３を介してさらなる体積をギヤ作動装置ユニット１０のシリンダ１０ａ内に移動させることができ、これにより、好ましくは３つの切り換え位置可能性を有するギヤ作動装置−機構１２に回転が作用する。このためには、同時に２ポート２位置方向制御弁１５が開放され、２ポート２位置方向制御弁１７が閉鎖されている必要がある。しかし、ギヤ作動装置の作動には、圧力センサ５を用いた圧力閉ループ制御が使用されるのではなく、所定のストローク量Δｓの分だけピストンを走行させることによる体積開ループ制御が実施され、その結果、所定量の流体が、ギヤ作動装置のシリンダ１０ａあるいは１０ｂ内に移動され、これによりギヤ作動装置−機構１２は、所定の角度の分だけ回動され、ひいてはその目標−ポジションに回動される。
【００２２】
シフトプロセスを完了すべく、２ポート２位置方向制御弁１８を介してさらなる流体がギヤ作動装置ユニット１１内に移動され、これによりギヤ作動装置−機構１３は、好ましくは３つの可能な切り換え位置の１つに移動される。好ましくは、両終端位置の１つに移動され、これによりギヤ作動装置１１のばね１４が付勢される。ここでも体積開ループ制御が使用されるので、ギヤ作動装置ポジションを検出する個別のセンサを省略できなくもないが、このことは、場合によっては有意義とはいえないことがあるため、本発明の意味では、是非ともこの種のポジションセンサが、一方または両方のギヤ作動装置１０，１１に設けられていることが望ましい。僅かな圧力が、ばね力を補償すべく、ピストン−シリンダ−ユニット３により増大されるだけで済む。ギヤ作動装置１１の、初期ポジションへの戻しは、付勢されたばねによってのみ実施され得る。
【００２３】
ギヤ作動装置−機構１２，１３を介して選択したギヤを入れた後、２ポート２位置方向制御弁９を開放し、その中に存在していた体積を、ピストン−シリンダ−ユニット３を介してピストン−シリンダ−ユニット３の作業室３ｂ内に戻す。これによりクラッチ７は、コントロールされながらその初期位置に戻り、ひいては閉じる。チェック弁４を介して、リザーバ６から体積が、ピストン−シリンダ−ユニット３内に吸い込まれ、補充され得る。
【００２４】
図１ａは、図１に示す変速伝動機構の一変化形である本発明に係る変速伝動機構の可能な第２の実施の形態を示している。作業室を１つしか有しないピストン−シリンダ−ユニットの代わりに、第２の実施の形態は、２つの作業室３４ｂ，３４ｃを封止しつつ互いに仕切るダブルアクションピストン３４ａを有している。両作業室３４ｂ，３４ｃは、接続管路ＨＬＶにより互いに接続されており、接続管路内には、切り換え弁３１が配置されている。作業室３４ｂ，３４ｃを画定する両ピストン面３４ｄ，３４ｅの大きさは、互いに異なっており、ピストン面３４ｅは、ピストン面３４ｄより１．５ないし２倍小さい。ピストン３４ａの復路行程（左方への運動）時、切り換え弁３１が閉鎖されていれば、これにより作業室３４ｃから流体あるいは液圧媒体が、液圧管路ＨＬ内に圧送される。往路行程時、つまり右方へのピストン３４ａの作動時には、切り換え弁３１は、開放されていなければならず、ピストン３４ａは、作業室３４ｂから流体を液圧管路ＨＬあるいはＨＬＶ内に圧送する。しかし、他方の作業室３４ｄが拡大し、かつ液圧管路内の圧力が大気圧より大きいため、液圧管路ＨＬから流体が作業室３４ｃ内に流れ込む。ピストン面３４ｄ，３４ｅのピストン面積比が２：１であるとき、往路行程時には、復路行程時と同じ量の液圧媒体が、それぞれの変速伝動機構ユニット内に圧送される。
【００２５】
出口弁１４，１５を介したギヤ作動装置１０内の減圧時、弁１６，１７が閉鎖されていれば、同時にクラッチ７あるいは他方のギヤ作動装置１１内の圧力を増大させることができる。
【００２６】
図１ｂは、自動化された変速伝動機構として形成された本発明に係る変速伝動機構の別の可能な一実施の形態を示している。この場合、回転角度センサ７０を有するモータ１と、伝動機構２と、ピストン−シリンダ−ユニット３とからなる電気モータ式の操作ユニットが、１つのクラッチ７と、２つのギヤ作動装置−ユニット１０，１１とを操作し、ギヤ作動装置−ユニット１０，１１は、他方、ギヤ作動装置−機構１２，１３を操作している。モータ１は、シフトプロセス時のみ作動され、これによりシステムは、ポンプと圧力アキュムレータユニットとを有するシステムの場合のように永続的に運転される必要はない。ギヤ作動装置１０，１１は、ギヤ作動装置−機構１２，１３が作動されて取り得る２つ以上の位置を有していることができる。通常、ギヤ作動装置１０は、２つないし３つの位置を有している。これに対してギヤ作動装置１１は、３つより多くの位置を有していてもよい。所定の流体体積の送り込みまたは送り出しにより、ギヤ作動装置−機構１２，１３は、これにより初期位置から目標位置へ作動されることができ、このために必要な流体体積は、ピストン−シリンダ−ユニット３により圧送あるいは移動される。
【００２７】
電気モータ式の操作ユニット１，２は、好ましくは、コスト上およびスペース上の理由から台形ねじスピンドルドライブの形態で構成され、代替的には、ボールねじ機構またはこれに類する伝動機構種により構成される。
【００２８】
電気モータ式の操作ユニット１，２により、液圧式のピストン−シリンダ−ユニット３が操作される。クラッチ７およびギヤ作動装置１０，１１の形態の個々の液圧ユニットの閉ループ制御は、必要とされる液圧体積を圧送するピストン運動を介して実施される。その際、押し退けられる体積は、操作ユニット３のピストンストロークを介して算出されることができ、それゆえ個々の液圧受容器１０ａ，１０ｂ，１１，７内において個々にセンサにより測定される必要がない。このことは、ＡＭＴ−アクチュエータの機能が、モータ−伝動機構−ピストンユニット内に設けられた角度センサ７０のみで実現可能であることを意味している。センサ、例えばクラッチ７内に設けられた圧力トランスデューサ５ａまたはポジショントランスデューサ７１は、診断に援用されることができ、機能性を担保またはシステムの状態を評価することができる。しかし、これらは必須というわけではない。クラッチ作動装置−弁９が漏れを有し、クラッチ７の開放が遅いと仮定して、このことは、クランク軸および車両伝動機構の差回転数を介して突き止めることが可能であり、それゆえ、必ずしも付加的なポジションセンサまたは圧力センサ（５ａ，７１）を必要としない。付加的に、さらにポジションセンサＰ１，Ｐ２が、ギヤ作動装置ＧＳ１およびＧＳ２に設けられてもよい。ポジションセンサＰ１，Ｐ２は、例えば漏れ検査のために設けられてもよい。しかし、ポジションセンサＰ１，Ｐ２は、圧力トランスデューサの代わりに、ギヤ作動装置のポジションの閉ループ制御のために使用されてもよい。図面に示して説明するすべての実施の形態において、ギヤ作動装置に、前述の機能を充足し得る相応のセンサＰｉが設けられてもよい。
【００２９】
クラッチ７の操作後、２ポート２位置方向制御弁９は、閉鎖され、ひいてはクラッチ７は、開放された状態に維持される。
【００３０】
２ポート２位置方向制御弁１６を開放し、非通電時は閉鎖される２ポート２位置方向制御弁１４を閉鎖することにより、ピストン−シリンダ−ユニット３を介してさらなる体積をギヤ作動装置ユニット１０のシリンダ１０ａ内に移動させることができ、これにより、好ましくは３つの切り換え位置可能性を有するギヤ作動装置−機構１７に回転が作用する。このためには、同時に２ポート２位置方向制御弁１４が開放され、２ポート２位置方向制御弁１６が閉鎖されていなければならない。しかし、ギヤ作動装置の作動には、圧力センサを用いた圧力閉ループ制御が使用されるのではなく、所定のストローク量Δｓの分だけピストンを走行させることによる体積開ループ制御が実施され、その結果、所定量の流体が、ギヤ作動装置のシリンダ１０ａあるいは１０ｂ内に移動され、これによりギヤ作動装置−機構１７は、所定の角度の分だけ回動され、ひいてはその目標−ポジションに回動される。
【００３１】
シフトプロセスを完了すべく、２ポート２位置方向制御弁１８を介してさらなる流体がギヤ作動装置ユニット１１内に移動され、これによりギヤ作動装置−機構１３は、好ましくは３つの可能な切り換え位置の１つに移動される。好ましくは、両終端位置の１つに移動され、これによりギヤ作動装置１１のばね１５が付勢される。ここでも体積開ループ制御が使用されるので、ギヤ作動装置−ポジションを検出する個別のセンサを省略できなくもないが、このことは、有意義とはいえないことがあるため、本発明の意味では、是非ともこの種のポジションセンサが、一方または両方のギヤ作動装置１０，１１に設けられていることが望ましい。僅かな圧力が、ばね力を補償すべく、ピストン−シリンダ−ユニット３により増大されるだけで済む。ギヤ作動装置１１の、初期ポジションへの戻しは、付勢されたばねによってのみ実施され得る。
【００３２】
ギヤ作動装置−機構１２，１３を介して選択したギヤを入れた後、２ポート２位置方向制御弁９を開放し、その中に存在していた体積を、ピストン−シリンダ−ユニット３を介してピストン−シリンダ−ユニット３の作業室３ｂ内に戻す。これによりクラッチ７は、コントロールされながらその初期位置に戻り、ひいては閉じる。ピストンに設けられたカラーシールにより構成されたチェック弁を介して、リザーバ６から体積が、ピストン−シリンダ−ユニット３内に吸い込まれ、補充され得る。これにより、閉じた液圧システム内に余剰の体積が生成されることができ、この余剰の体積は、以後の経過において、圧力、またはポジション閉ループ制御も制限してしまう。不要な体積は、弁１４および１６を介してリザーバ内に放出され得る。代替的には、このためにも、クラッチ７が押されている間に、液圧ピストン３が、その後、減圧が問題なく実施されるポジションに走行するようにしてもよい。
【００３３】
図２は、デュアルクラッチ式変速伝動機構として形成された本発明に係る変速伝動機構の可能な第３の実施の形態を示している。図１とは異なり、それぞれ２つのギヤが、１つのギヤ作動装置を介して作動される。好ましくは、４つないし５つのギヤ作動装置（７速または９速伝動機構）が１つのシステム内に組み込まれる。
【００３４】
初期状態において、好ましくは、両クラッチ７，１９の一方が閉鎖され、これに対して他方が開放された状態にある。
【００３５】
１速のギヤから２速のギヤへのギヤチェンジの際、液圧式のピストン−シリンダ−ユニットを介して体積は、液圧的に開いたギヤ作動装置システム内に移動される。すべてのギヤ作動装置の入口弁と、目下、アクティブでないクラッチ１９の入口弁とを閉鎖する。２ポート２位置方向制御弁２３ｂを開放し、同時に出口弁２６を開放することで、ギヤ作動装置２７ｂ内でのピストンの移動により第２のギヤを入れ、その後、弁２３ｂを閉鎖する。ここでは、ピストンのストローク閉ループ制御または圧力閉ループ制御が実施可能である。１速のギヤから２速のギヤへチェンジするために、而るにピストン−シリンダ−ユニット３から体積を、好ましくは液圧的に閉じたクラッチユニットシステム内に移動させる。クラッチＣ１，７は閉鎖されており、ひいてはギヤ作動装置２７ａの１速のギヤが、力伝達経路内にある。クラッチＣ２，１９は、初期ポジションでは開いた状態にある。２つの２ポート２位置方向制御弁９，２０により、いわゆるマルチプレックス運転でクラッチ７内の減圧が実施され、シーケンシャルにクラッチ１９内の増圧が実施される。この場合、圧力センサ５は、圧力−体積−開ループ制御のために用いられる。２速のギヤから３速のギヤへのギヤチェンジのために、再びクラッチおよびギヤ作動装置のすべての入口弁と、出口弁２６とを閉鎖し、入口弁２４ａと出口弁２５とを開放する。電気モータ式の操作ユニットの動作を制御して、ピストン−シリンダ−ユニットを介して液圧的な流体をピストン−シリンダ−ユニット２９ａのピストン室内に移動させ、ひいては３速のギヤを入れる。ギヤチェンジプロセスの完了は、マルチプレックス運転でのクラッチ７，１９の開放あるいは閉鎖によって行われる。
【００３６】
液圧式の回路の簡単化と、弁の数の減少とは、ギヤ作動装置−ピストン室毎にそれぞれ１つのチェック弁を使用することで実現される。その際、例えばギヤ３，４，７，Ｒのピストン室は、液圧的に統合されてもよい。リザーバ６への接続は、１つの出口弁２６を介して形成される。
【００３７】
図３は、同じくデュアルクラッチ式機構として形成された本発明に係る変速伝動機構の可能な第３の実施の形態を示している。
【００３８】
図２とは異なり、両クラッチは、付加的な出口弁３２，３５を有する液圧的に開いたシステムとして構成される。このシステムのために、減圧閉ループ制御精度を改善すべく、２つの圧力センサ５，３３が組み込まれ、圧力センサ５，３３は、それぞれ、対応するクラッチ内の圧力をセンシングする。圧力センサ５，３３は、有意義には、入口弁９，２０の下流に配置されている。ギヤのチェンジは、図２において説明したように実施される。例えばクラッチ７内の増圧は、これまでと同様、電気モータ式の操作ユニットの動作を制御することで実施され、これにより、液圧的な流体は、ピストン−シリンダ−ユニットと入口弁９とを介してクラッチ７へ移動される。他方のクラッチ１９における減圧は、出口弁３５の動作をＰＷＭ−制御することで行うことができ、これにより減圧勾配が決定される。減圧勾配は、クラッチの閉鎖挙動に対して決定的な影響を有している。増圧時にストローク開ループ制御を介して設定されるクラッチ７のピストンシリンダユニットの初期圧力を記憶し、減圧時は、液圧式のモデルを介して、出口弁の相応の時間開ループ制御を介してコントロールしながら減少させることで、圧力センサは省略可能である。閉ループ制御精度のために、液圧式のモデルの形成中、測定方法を介して求めた液圧抵抗を使用する。
【００３９】
増圧は、圧力トランスデューサなしにストローク開ループ制御を介して行われてもよく、この場合、圧力体積特性線が考慮されることが望ましく、電気モータの相電流の測定による圧力推定が行われる。しかし、安全上の観点から、有意義には、少なくとも１つの圧力トランスデューサが、モデルの照合のために設けられていてもよい。
【００４０】
ダブルアクションピストンは、チェック弁４，４ａおよび３６が使用されることで、必要に応じてのみ使用される連続的な圧力供給ユニットとして構成されることができる。両ピストン面あるいはピストンリング面の面積比が２：１であるとき、往路行程中も、復路行程中も、同じ体積がシステム内に圧送される。ダブルアクションピストンの前進運動時、往路行程チャンバ３４ｂから体積は、チェック弁３６を介して、一方では、復路行程チャンバ３４ｃ内に圧送され、他方では、体積の残りの半分は、システムに提供される。ダブルアクションピストンの後進運動時、体積は、チェック弁４を介して往路行程チャンバ３４ｂ内に提供され、復路行程チャンバ３４ｃから体積は、システムに供給される。
【００４１】
往路行程チャンバ３４ｂおよび復路行程チャンバ３４ｃの液圧的な接続に基づいて、有効なピストン面は、ピストン往路行程面とピストン復路行程面との差であるか、あるいは復路行程面のみである。この面は、モータモーメントあるいは伝動機構の設計のために考慮すべきである。ユニットは、軸方向力ができる限り減じられるように設計され得る。このことは、プラスチック製伝動機構の使用を可能にすることができる。
【００４２】
図３ａは、図３の実施の形態とは、４つのギヤ作動装置３７ａないし３７ｄが複動式のピストン−シリンダ−システムを有し、方向制御弁４２ａ〜ｄおよび４３ａ〜ｄがその一方の位置では入口弁として、その他方の位置では出口弁として機能する（いわゆる３ポート２位置弁である）点において相違している別の可能な第４の実施の形態を示している。弁４２ａ〜ｄは、入口−位置において作業室３８ａ〜ｄを液圧管路ＨＬ、ひいてはピストン−シリンダ−ユニット３４に接続する。同じことは、弁４３ａ〜ｄにもいえ、弁４３ａ〜ｄは、その第１の位置において作業室３９ａ〜ｄを液圧管路ＨＬに接続する。弁４２ａ〜ｄおよび４３ａ〜ｄは、その第２の位置においてそれぞれの作業室を液圧管路ＨＬＲ２およびリザーバ６に接続する。
【００４３】
図３ｂは、可能な第５の実施の形態を示しており、第５の実施の形態では、作業室３４ｂ，３４ｃを液圧管路に接続する管路内にチェック弁３６，３６ａが配置されているため、駆動ユニット１，２，３４により、液圧媒体は、液圧管路内に増圧のために圧送され得るのみである。ピストン面３４ｄ，３４ｅの大きさがそれぞれ異なって形成されている場合、往路行程時には、復路行程時よりも多くの流体が、液圧管路ＨＬ内に圧送される。変速伝動機構ユニット内の減圧は、クラッチ７，１９に設けられた出口弁９ａ，３５および弁４２ａ〜ｄあるいは４３ａ〜ｄを介して実施される。これにより、往路行程中、復路行程中よりも迅速な増圧あるいは高い体積圧送が可能である。このことは、有利には、高速または低速のシフトプロセスのために利用可能である。
【００４４】
図３ｃは、同じくデュアルクラッチ式伝動機構として形成された本発明に係る変速伝動機構の別の一実施の形態を示している。圧力供給部は、ここでは、２つのチェック弁４，３６を有するいわゆるダブルアクションピストンの形態で構成されており、ダブルアクションピストン３４のための弁のあらゆる別の組み合わせが選択可能である。
【００４５】
図３ａとは異なり、比較的コストが高く、しばしば漏れを伴う３ポート２位置方向制御弁が、低コストの、漏れの少ない２ポート２位置方向制御弁に置換されている。２ポート２位置方向制御弁は、今日のブレーキシステムにおいて使用されており、診断目的で好まれる。製造個数が多いことに基づいて、２ポート２位置方向制御弁は、極めて低コストであり、ひいてはその使用は、好ましい。ここでは、ブレーキシステムの弁が直接使用されてもよいし、または軽微な修正を加えた、同じく低コストに、かつその機能に関して確実に製造可能な弁が使用されてもよい。クラッチ７および１９の操作は、説明したように圧力供給ユニット３４により実施される。ギヤ作動装置３７ａを右方に操作するには、圧力供給ユニット３４の体積を、開放した２ポート２位置方向制御弁６８ａと、同時に閉鎖した２ポート２位置方向制御弁６９ａとにより、ギヤ作動装置３７ａのチャンバ３８ａ内に圧送する。作業チャンバ３８ａおよび３８ｂを画定するそれぞれ異なる大きさのピストン面に基づいて、差力がピストン４０ａに作用し、これにより、ギヤ作動装置３７ａのチャンバ３９ａから体積が、チャンバ３８ａ内に圧送され、ピストンを右方に作動させる。ギヤ作動装置３７ａを左方に動かすには、圧力供給ユニットにより体積をギヤ作動装置３７ａのチャンバ３９ａ内に直接圧送する。このためには同時に弁６９ａが開放され、弁６８ａが閉鎖されている必要がある。
【００４６】
図４ａは、同じくデュアルクラッチ式機構として形成された本発明に係る変速伝動機構の可能な第８の実施の形態を示している。
【００４７】
図３とは異なり、電気モータ式の操作ユニットにより、好ましくは、複動型のピストンユニット３４の実施の形態でのピストン−シリンダ−ユニットが駆動される。この場合、いわゆる往路行程チャンバ３４ｂは、クラッチ７に、復路行程チャンバ３４ｃは、クラッチ１９に液圧的に接続されている。ギヤ作動装置にあっては、それぞれ一方の液圧式のチャンバが往路行程チャンバ３４ｂに、他方の液圧式のチャンバが復路行程チャンバ３４ｃに接続されている。同じく、さらに２つの出口弁５０，５１が、リザーバ６に接続された両液圧式の回路のそれぞれに存在している。
【００４８】
往路行程チャンバ３４ｂからの体積は、２ポート２位置方向制御弁２０を介してクラッチ７内に圧送され得る。同時にクラッチ１９から体積は、復路行程チャンバ３４ｃ内に移動され得る。圧力勾配の変更のために、付加的に出口弁５０の通電は、ＰＷＭ−制御され得る。これにより、個々のクラッチの閉鎖あるいは開放プロセスに影響を及ぼすことができる。ギヤ作動装置の操作時、往路行程チャンバの体積は、例えばギヤ作動装置内での増圧のために使用され、同時にこのギヤ作動装置の第２のチャンバからの体積は、複動型のピストンユニット３４の復路行程チャンバ内に移動される。
【００４９】
図４ｂは、同じくデュアルクラッチ式伝動機構として形成された本発明に係る変速伝動機構の別の一実施の形態を示している。圧力供給部は、ダブルアクションピストンの形態で構成されている。
【００５０】
好ましくは、ピストン３４ｅは、走行開始前、センタ位置にある。それというのも、車両のスタート時、１速のギヤを入れるのか、後進ギヤを入れるのか、予測できないからである。これにより、両操車のために、ギヤ作動装置およびクラッチを操作するチャンバ３４ｂおよび３４ｃ内に相応の体積が存在している。代替的には、弁５０あるいは５１を開放し、ピストン３４ｅを正しいポジションに走行させる必要がある。
【００５１】
図４に示す実施の形態とは異なり、それぞれ、２ポート２位置弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを省略することができる。この場合、重要であることは、ダブルアクションピストンのチャンバが各ギヤ作動装置のそれぞれ一方のチャンバに接続されていることである。接続管路ＨＬ１およびＨＬ２のこの分けられた配置により、ギヤチェンジは、以下のように実施され得る。１速のギヤから２速のギヤへギヤチェンジするには、まず２速のギヤを入れなければならない。このためには、ピストン３４ａを左方に移動させ、これにより体積をギヤ作動装置２／４内に移動させる。この場合、ギヤ作動装置２／４の移動を可能にすべく、弁６８ｂを同じく開放する。それというのも、さもなければギヤ作動装置２／４は、液圧式にロックされてしまうからである。第２のギヤを入れた後、直ちに、ピストン３４ｅをさらに左方に移動させ、体積を２ポート２位置方向制御弁２０を介してクラッチＣ２，１９内に移動させる。このことは、クラッチＣ２，１９の閉鎖に至る。同時にクラッチＣ１を開放しなければならない。このためには、２ポート２位置方向制御弁９を開放し、体積をそこから、拡大するピストンチャンバ３４ｂ内に移動させるか、あるいは付加的に弁５１を開放し、これにより圧力をリザーバ内へ逃がしてもよい。クラッチＣ２が完全に閉鎖あるいはクラッチＣ１が開放された後、次のギヤを予め入れることができる。而るに３速のギヤを入れるべく、ダブルアクションピストン３４を右方に移動させ、これにより体積を、開放した弁６８ａを介してギヤ作動装置３７ａのチャンバ３８ａ内に圧送する。ギヤ作動装置のチャンバ３９ａからの体積を同時にダブルアクションピストンのチャンバ３４ｃ内に圧送する。
【００５２】
図５は、圧力供給ユニット３の可能な一実施の形態の横断面図を示しており、本実施の形態では、電気式のモータ（ステータ６５、ロータ６６）、特にＢＬＣモータを介して、スピンドル６２が駆動される。電気モータは、実質的にハウジング半部６７内に配置されている。
【００５３】
スピンドル６２は、ロータ６６に結合されており、軸方向で摺動可能に支持されたスピンドルナット６３を駆動する。スピンドルナット６３は、相対回動不能にそのカラーでもって第２のハウジング部分６０内に配置されている。スピンドルナット６３は、いわばその端面側の端部６４でもってピストン−シリンダ−ユニットのピストンを形成している。作業室３ｂは、第１のハウジング部分６０とピストン６４とにより画定される。シール６９は、流体が電気モータ６５，６６に到達し得ないことを保証する。好ましくは、プラスチックからなる台形スピンドル６３が使用される。それというのも、変速伝動機構のために、増大されねばならない圧力は僅かにすぎず、ひいては僅かな力が作用するにすぎないからである。通路６８を介して作業室３ｂは、図示しない液圧管路ＨＬに接続されている。
【００５４】
図５に示す圧力供給器ユニットのスピンドルナット６３は、プッシュロッドを介してダブルアクションピストンを駆動してもよい。プッシュロッドは、作業室３ｂを封止しつつ２つの作業室に分割する。この場合は、さらに、プッシュロッドにより貫通される隔壁が、スピンドルナットと作業室３ｂとの間に設置される必要がある。この場合、通路６８に加えて、別の通路がハウジング６０内に設けられる必要があり、この別の通路は、形成される第２の作業室を液圧管路に接続する。
【符号の説明】
【００５５】
１  ＥＣ−モータ
２  伝動機構
３  ピストン−シリンダ−ユニット
４，４ａ  リザーバ６５に液圧的に接続されるチェック弁
５ａ  圧力センサ
６  リザーバ
７  クラッチユニット１
８  クラッチユニット１の戻しばね
９  ２ポート２位置方向制御弁
１０  ギヤ作動装置ユニット１（回転運動）
１０，１０ｂ  ギヤ作動装置１０のピストン−シリンダ−ユニット
１１  ギヤ作動装置ユニット２（直線運動）
１２  ギヤ作動装置−機構１  回転（３位置）
１３  ギヤ作動装置−機構２  並進（３位置）
１４〜１７  ２ポート２位置方向制御弁
１９  クラッチユニット２
２０  ２ポート２位置方向制御入口弁および出口弁
２１ａ〜ｄ  チェック弁
２２ａ〜ｄ  チェック弁
２３ａ〜ｄ  入口弁
２４ａ〜ｄ  入口弁
２５  出口弁
２６  出口弁
２７ａ  ギヤ作動装置（１速／３速ギヤ）
２７ｂ  ギヤ作動装置（２速／４速ギヤ）
２７ｃ  ギヤ作動装置（５速／７速ギヤ）
２７ｄ  ギヤ作動装置（６速／Ｒギヤ）
２８ａ〜ｄ  ギヤ作動装置２７ａ〜ｄの左側のピストン−シリンダ−ユニット
２９ａ〜ｄ  ギヤ作動装置２７ａ〜ｄの右側のピストン−シリンダ−ユニット
３１  ２ポート２位置方向制御弁
３２  出口弁
３３  圧力センサ
３４  複動型のピストン−シリンダ−ユニット
３４ａ  ダブルアクションピストン
３４ｂ，３４ｃ  ダブルアクションピストン３４ａを有するピストン−シリンダ−ユニット２４の作業室
３４ｄ，３４ｅ  ダブルアクションピストン３４のピストン面
３５  出口弁
３６  チェック弁
３７ａ〜ｄ  ギヤ作動装置
３８ａ〜ｄ  ギヤ作動装置３７ａ〜ｄのピストン−シリンダ−ユニットの第１の作業室
３９ａ〜ｄ  ギヤ作動装置３７ａ〜ｄのピストン−シリンダ−ユニットの第２の作業室
４０ａ〜ｄ  ギヤ作動装置３７ａ〜ｄのピストン−シリンダ−ユニットのピストン
４１ａ〜ｄ  ギヤ作動装置３７ａ〜ｄのピストン−シリンダ−ユニットのピストンロッド
４２ａ〜ｄ  第１の作業室３８ａ〜ｄ用の２ポート２位置方向制御入口弁および出口弁
４３ａ〜ｄ  第２の作業室３９ａ〜ｄ用の２ポート２位置方向制御入口弁および出口弁
４６  ２ポート２位置方向制御弁
５０，５１  ２ポート２位置方向制御弁
６０  第１のハウジング部分
６１  作業室
６２  スピンドル
６３  ピストンも形成するスピンドルナット
６４  モーメント支持用のスピンドルナットのカラー
６５  ステータ
６６  ロータ
６７  第２のハウジング部分
６８ａ〜ｄ  ギヤ作動装置３７ａ〜ｄ用の２ポート２位置方向制御入口弁および出口弁
６９ａ〜ｄ  ギヤ作動装置３７ａ〜ｄ用の２ポート２位置方向制御入口弁および出口弁
７０  モータ整流用の回転角度センサ
７１  クラッチ作動装置Ｃ１のポジショントランスデューサ
７２  クラッチ作動装置Ｃ１のピストン
ＨＬＸＸＸ  液圧式の管路
ＨＬ１，ＨＬ２  液圧式の主管路
ＨＬＲ１，２  圧力調整装置ユニットの液圧式の戻し案内路
ＨＬＲ３，４  ギヤ作動装置ユニットの液圧式の戻し案内路
Ｐ１，Ｐ２  センサ、特にポジションセンサ、例えばホールスイッチ
【図１】
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【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【国際調査報告】
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